2022年高考复习专题几何光学 .pdf

学习好资料欢迎下载光学计算题例 1、 如图示是两个同种玻璃制成的棱镜,顶角1略大于2 ,两束单色光 A 和 B分别垂直射于三棱镜后 ,出射光线与第二界面的夹角1= 2 , 则( AD )A. A 光束的频率比 B 光束的小 . B.在棱镜中 A 光束的波长比 B 光束的短 . C.在棱镜中 B 光束的传播速度比A 光束的大 . D.把两束光由水中射向空气, 产生全反射 ,A 光的临界角比B 的临界角大 . 解:n = cos /sin 1 2 n1 n2 频率 1 2 sinC=1/n C 1C2 例 2；91 年高考 . 一束光从空气射向折射率n=2的某种玻璃的表面 ,如图所示 . i 代表入射角 ,则（BCD ）(A) 当 i 45时会发生全反射现象(B)无论入射角 i 是多大,折射角 r 都不会超过 45(C) 欲使折射角 r=30,应以 i =45的角度入射(D)当入射角i=arctg2时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直A 1 A 2 1 2 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载例 3、如图示，一块用折射率n=2 的透明材料制成的柱体，其截面为 1/4 圆，圆半径 Oa=6cm，当一束平行光垂直照射Oa 面时，请作出图中代表性光线2、3 通过该透明材料的光路图（忽略二次反射光线） ，并计算 ab 弧面上被照亮的弧长为多少？解： sin C=1/n=0.5 C=30 30 45 全反射如图示对光线 2： sin =2/3=0.667 对光线 3： sin =1/3 0.5 30 不会全反射如图示若射到弧面上的光线刚能全反射则bA弧面被照亮 bA =2r /12 = 3.14cm i 空玻2nN O e d 3 1 4 2 O b a b A C f O C 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载例 4；如图为一个半圆形玻璃砖的截面图,O 为圆心, MM AB, 一束单色光沿 NO 方向射入 ,折射光线为 ON ,ON 与 OM 的夹角为30, ON 与 OM的夹角为45 ,半圆形玻璃砖的半径R=3.0m, c=3.0108 m/s,求当该单色光束沿与OM 夹角为 60 的 PO方向射入时,光在该玻璃砖中传播的时间. 解:临界角 C=45 POM45 发生全反射 ,沿 OP方向射出vcn230sin45sinscRnvlt8810221032322P45B 30P N NM MA 60O 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载学生练习1：03年江苏高考 8如图，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的 O 点（半圆的圆心），产生反射光束 1 和透射光束 2，已知玻璃折射率为3，入射角为 45（相应的折射角为24） ，现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O 点垂直于图面的轴线顺时针转过15，如图中虚线所示，则（B C ）A光束 1 转过 15B光束 1 转过 30C光束 2 转过的角度小于 15D光束 2 转过的角度大于152、如图示：光从 A 点射入圆形玻璃，并从B 点射出，若射出玻璃与射入玻璃的光线夹角为30,AB 弧所对的圆心角为120,下列说法正确的是： ( C )A. 在 A 点的入射角为 30B. 在 B 点的入射角为 45C. 玻璃的折射率为2D. 玻璃的折射率为3解：光路图作，由于对称性，1=60 2=15 i =45 4=r =3= 1/21=302 45入射光15O 1 2sin30sin45sinsinnii 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载3：如图， a 和 b 都是厚度均匀的平玻璃板，它们之间的夹角为，一细光束以入射角 从 P点射入， ，已知此光束由红光和蓝光组成，则当光束透过b 板后，（D ）A传播方向相对于入射光方向向左偏转角B传播方向相对于入射光方向向右偏转角C红光在蓝光的左边D红光在蓝光的右边a b 左右P C O A B =30 AOB=1201 3 i r 4 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 8 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载二计算题4：光屏 MN 和遮光板 PQ彼此平行地竖直放置，它们相距 10cm，遮光板 PQ 上有一直径为 1cm 的圆形透光孔 ab，位于遮光板左侧20cm 处有一点光源 S，如图示，在点光源S下方水平放置一块平面镜使点光源发出的光通过圆孔ab后在光屏 MN 上形成两个光斑，两个光斑外边缘上下距离为5.5cm，作图计算平面镜距点光源的竖直距离。解：作光路图， 由相似关系 AB=A1B1=1.5cm A1B=5.5cm BB1=4cm BB1b SS1b SS1 / BB1 = SS 1/Aa=2 SS1 =8cm h=1/2SS1 =4cm 5: 如图示，一束平行光照射在半径为R 的半圆柱形玻璃砖的圆柱面上，光线a 是与一条半径重合的光线，该光线照射到圆心O 点与直径 AB 夹角为 45，且刚好发生全反射请作图并确定出光线能从AB 面射出的范围a O AB 45S M N P Q a b A B h SS S1h p a b Q M A1A B N B1名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 8 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载答案；6: 如图示，一不透明的圆柱形容器内装满折射率n =2的透明液体，容器底部正中央 O 点处有一点光源S，平面镜 MN 与底面成 45角放置，若容器高为 2dm，底面半径为（ 1+ 3）dm，OM=1dm，在容器中央正上方 1dm 处水平水平放置一足够长的刻度尺，求光源 S 发出的光经平面镜反射后，照射到刻度尺上的长度。（不考虑容器侧壁和液面的反射）解：作出光路图如图示：由几何关系得：M S = M S =1dm SP=3dm PQ= 3dm a O A B R22OC2dm 2.73dm 1dm S N M O 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 8 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载答案AC=(1+) dm3名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - -